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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Control de válvula solenoide. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Hogar, hogar, hobby Las válvulas solenoides en los sistemas de suministro de agua, que evitan la posible inundación de apartamentos, sótanos u otros cuartos de servicio, aún no han encontrado una amplia aplicación en la vida cotidiana. Esto se debe en parte al hecho de que el tiempo de funcionamiento del electroimán bajo tensión no está limitado, lo que puede provocar su fallo o incluso un incendio. En este sentido, resulta de interés el sistema de control electrónico propuesto para la electroválvula que, en opinión del autor del artículo, permite evitar dichos inconvenientes. Una característica distintiva del dispositivo descrito es su muy bajo consumo de corriente de la fuente de alimentación en el modo de funcionamiento cuando la válvula está abierta. Esto hace posible utilizar una fuente de energía autónoma durante mucho tiempo. El diagrama del sistema de control de la válvula solenoide se muestra en la fig. 1, y el diseño modificado de la válvula - en la fig. 2. El principio de funcionamiento del sistema se basa en la interacción de los campos del electroimán de la válvula y el imán permanente que lo complementa.
El dispositivo consta de cuatro unidades funcionales: una alarma de humedad, un temporizador con un relé electromagnético en la salida, un convertidor de voltaje de la fuente de alimentación y una unidad de control de la válvula solenoide. Para encender la válvula, debe presionar el botón SB1 y mantenerlo en este estado durante 4 ... 5 s. En este momento, los contactos cerrados SB1.1 del botón conectan un convertidor de voltaje ensamblado en los elementos del chip DD2 a la fuente de alimentación. Desde la salida del multiplicador por 3, formado por los diodos VD2 - VD5 y los condensadores C7-C10, se suministra una tensión aumentada a 27 V a través de los contactos SB1.4 al condensador C11 y se carga. Después de 4...5 s, cuando el capacitor haya acumulado suficiente energía para encender la válvula solenoide Y1, se debe soltar el botón de arranque. El condensador cargado C11 se descarga al solenoide de la válvula a través de los contactos SB1.3. Se desarrolla un campo magnético a su alrededor, que mueve el carrete en el vástago de la válvula y se abre. Cuando cesa la influencia del campo electromagnético, el campo magnético del imán permanente sostendrá el carrete. En estado abierto, la válvula puede estar indefinidamente mucho tiempo, sin consumir energía de la fuente de alimentación, hasta que la humedad llegue a los contactos del sensor conectado a la entrada de la alarma de humedad. Los elementos DD1.1 y DD1.2, un generador de impulsos montado sobre los elementos DD1.3, DD1.4, un trinistor VS1 y, por supuesto, un sensor instalado en el punto de control de humedad forman una alarma de humedad. El LED HL1, conectado a la salida del generador de impulsos, señala la presencia de humedad con destellos periódicos. Su frecuencia (alrededor de 1 Hz) depende de los valores de la resistencia R3 y el condensador C2. Cuando se activa la alarma de humedad, la tensión de alimentación a través del trinistor abierto VS1 y los contactos SB1.2 del botón de inicio se suministra al temporizador integrado DA1 y al sensor de señal de activación, cuya función realiza el transistor VT1. Aparece una corriente en el circuito base del transistor, que carga el capacitor C3 y abre este transistor por un tiempo determinado por los parámetros del circuito C3R5. El pulso de polaridad negativa del colector del transistor VT1 se ingresa al temporizador integral DA1 y lo inicia. Al mismo tiempo, aparece un voltaje de alto nivel en la salida del temporizador, como resultado de lo cual se enciende el LED HL2, se abre el transistor VT2 y se activa el relé K1 por un tiempo determinado por los valores del circuito de temporización C4R8. Ahora, a través de los contactos cerrados del relé K1.1, la energía de la fuente de alimentación se suministra nuevamente al convertidor de voltaje, pero el capacitor C12 se carga a través de los contactos SB1.3 del botón de inicio, los contactos K1.2 del relé y el bobinado del solenoide de la válvula. Después de 4 ... 5 s, el temporizador cambiará a su estado original, el devanado del relé K1 se desenergizará y el capacitor C12 se descargará al electroimán de la válvula Y1 a través de los contactos del relé K1.3, pero ahora en la dirección opuesta con respecto a la descarga del capacitor C11. Habrá una contrarrestación de los campos magnéticos, y el carrete del vástago de la válvula bajo la influencia del resorte bloqueará el agua. Los detalles de los bloques de dispositivos están montados en cuatro tableros independientes de 40x40 mm de tamaño (Fig. 3), hechos de lámina de fibra de vidrio de un lado de 2 mm de espesor. Todas las resistencias - MLT-0,125. Condensadores C3, C4 y C7 - C12 - óxido K50-6, y C1, C2, C5 y C6 - KM, KLS. Diodos VD2 - VD5 - serie de germanio D311, GD402. Relé K1 - RES9 (pasaporte RS4.524.202). Interruptor SB1 - P2K sin fijación en posición pulsada.
Una válvula solenoide diseñada para un voltaje constante de 24 V es deseable para usar la producción industrial, por ejemplo, una válvula de una lavadora automática "Vyatka". También es adecuado un diseño hecho a sí mismo, que abre el agua cuando se aplica voltaje al devanado del solenoide de la válvula. El perfeccionamiento de la electroválvula terminada consiste en complementarla con un sistema magnético y fabricar una carcasa cilíndrica de paredes delgadas de duraluminio u otro material no magnético. El sistema magnético mostrado en la fig. 2, puede ser de un cabezal dinámico de radiación directa 1GD-48-140 (GOST 9010 - 78), previamente liberado de la brida y el núcleo. Un imán con un yugo se fija dentro de la carcasa con tornillos o pegamento. Se perforan dos orificios en la carcasa para los conductores del devanado del electroimán, luego de lo cual se instala la estructura en el vástago de la válvula. El sensor de humedad consta de dos varillas de metal de 10 mm de largo, aisladas entre sí, que se conectan a la entrada del dispositivo de señalización con trozos de cable trenzado delgado con aislamiento de hasta 5 m de largo Se permite conectar varios sensores en paralelo al dispositivo de señalización y colocarlos en diferentes lugares de la habitación. El condensador C1 protege el dispositivo de señalización de la interferencia de la radiación electromagnética inducida en los cables de conexión del sensor con el dispositivo de señalización. Para alimentar el dispositivo se puede utilizar una unidad de red de bajo consumo que funcione en conjunto con una batería Korund o una batería 7D-0,125 en modo buffer, o dos baterías 3336 conectándolas en serie. La corriente consumida por el dispositivo es tan baja que un suministro de batería dual 3336 durará todo el tiempo que esté almacenado. La configuración del dispositivo se reduce a seleccionar el condensador C4 y la resistencia R8 en el circuito de entrada del temporizador DA1 para que el condensador C12 tenga suficiente tiempo para acumular suficiente energía para cerrar la válvula. En 4...5 s debería cargarse hasta una tensión de 20...22 V. Con piezas reparables y una instalación sin errores, el dispositivo está listo para funcionar. Y si después de encender la válvula no se abre, esto indicará la necesidad de cambiar la conexión de los conductores del electroimán en los conectores X1 y X2. La válvula se instala en la tubería en posición horizontal. Cabe señalar que una válvula de este diseño se puede usar para el riego automático de camas en un jardín doméstico u horticultura, o se puede crear un regulador de nivel de agua en un tanque de bombeo sobre la base. Autor: A. Burtsev, Novorossiysk
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